Физика. Ход урока.. I. Организационный момент.. II. Мотивация обучения.. III. Основная часть.

Стр 1 из 2Следующая ⇒

15.04.2020 СОГЛАСОВАНО

Гр. № 7-19 Зам. директора по УВР

________ В.Д. Татаринова

Физика

Урок № 61

Тема:Электрический резонанс. Переменный ток. Электрогенератор. Получение и передача электрической энергии.

Цель: Дать понятие резонанса в электрической цепи. Понятие переменного тока и его практическое применение.

Тип урока: Изучение нового материала.

Ход урока.

I. Организационный момент.

II. Мотивация обучения.

Переменный ток применяется в осветительной сети квартиры, на заводах и предприятиях.

III. Основная часть.

Резонансом в электрической цепи называется явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний силы тока или напряжения при совпадении частоты внешнего пременного напряжения с собственной частотой колебания.

Как получить незатухающие вынужденные электромагнитные колебания? Переменный ток в осветительной сети представляет собой не что иное, как вынужденные электромагнитные колебания.

Сила тока и напряжение меняются со временем по гармоническому закону. Переменное напряжение на концах цепи создается генераторами на электростанциях.

Частота переменного тока — это число колебаний в 1 секунду. Стандартная частота промышленного переменного тока равна 50 Гц, т.е. на протяжении 1 с ток 50 раз идет в одну сторону и 50 раз — в противоположную. Частота 50 Гц принята для промышленного тока во многих странах мира.

Если напряжение на концах цепи меняется по гармоническому закону, то и напряженность электрического поля внутри проводников будет также меняться гармонически. Эти гармонические изменения напряженности поля, в свою очередь, вызывают гармонические колебания силы тока.

Переменное напряжение создается генераторами электрического тока.

Проволочную рамку, вращающуюся в постоянном однородном магнитном поле - это простейшая модель генератора переменного тока.

Поток магнитной индукции Ф, пронизывающий проволочную рамку площадью S, пропорционален косинусу угла α между нормалью к рамке и вектором магнитной индукции:

Ф = BS cos α.

При равномерном вращении рамки угол α увеличивается прямо пропорционально времени:

α = ωt

где ω — угловая скорость вращения рамки.

Поток магнитной индукции меняется по гармоническому закону:

Ф = BS cos ωt

Здесь величина ω играет роль циклической частоты.

Согласно закону электромагнитной индукции ЭДС индукции в рамке равна взятой со знаком «-» скорости изменения потока магнитной индукции, т. е. производной потока магнитной индукции по времени:

е = -Ф' = -BS (cos ωt)' = BSω • sin ωt = m sin ωt

где m = BSω — амплитуда ЭДС индукции.

Если к рамке подключить колебательный контур, то угловая скорость ω вращения рамки определит частоту со колебаний значений ЭДС, напряжения на различных участках цепи и силы тока.

Пусть вынужденные электрические колебания, происходят в цепях под действием напряжения, меняющегося с циклической частотой ω по закону синуса или косинуса:

u = Um sin ωt

или

u = Um cos ωt

где Um — амплитуда напряжения, т. е. максимальное по модулю значение напряжения.

Если напряжение меняется с циклической частотой ω, то и сила тока в цепи будет меняться с той же частотой.

Но колебания силы тока не обязательно должны совпадать по фазе с колебаниями напряжения.

Поэтому в общем случае мгновенное значение силы тока в любой момент времени определяется по формуле

i = Im sin (ωt + φс).

где Im — амплитуда силы тока, т. е. максимальное по модулю значение силы тока, а φс — разность (сдвиг) фаз между колебаниями силы тока и напряжения.

IV. Контроль усвоения знаний.

Домашнее задание:§ 21, 26, 27 изучить. Написать реферат на тему: «Производство, передача и потребление электрической энергии»

12 Следующая ⇒